JP2005085406A - 光ディスク装置および光ディスク装置のディスク汚れ検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録あるいは再生に先立って光ディスクの埃、指紋など汚れ検出して、汚れレベルを複数段階に分けて判定し、その検出・判別結果と、再生または記録動作とに応じて、ユーザに適切なメッセージ内容を通知できるようにすること。
【解決手段】 光ディスクに照射したレーザ光の反射光を検出する光検出手段と、この光検出手段の出力に基づき光ディスク上の汚れのレベルを判別する汚れ判定手段とを備え、記録または再生に先だって、光ディスク内の所定層に合焦されたことを確認した後、光ディスクの表面に合焦を行い、この状態での光検出手段の出力に基づき、汚れ判定手段により光ディスク上の汚れのレベルを判別する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク装置および光ディスク装置のディスク汚れ検出方法に係り、特に、光ディスクの表面に付着した埃や指紋などの汚れを、複数段階にレベル分けして（多階調で）検出するようにしたディスク汚れ検出技術に関するものである。

近年、光ディスクを利用して情報を記録、再生する光ストレージ製品が市場を賑わしている。このような光ストレージ製品においては、光ディスクへの情報の記録および光ディスクからの情報の再生における、信頼性の確保が最重要課題となっている。そのような状況下で、特に、光ディスクの記録面に付着した埃、指紋などの汚れが、信頼性を低下させる要因となっている。そのため、多くの記録可能である光ディスクは、光ディスク本体が、カートリッジに覆われた構造をとっており、必要に応じて部分的に光ディスク面が、カートリッジの窓からスライド可能なシャッタを開けることにより露出し、この露出した光ディスク面へのアクセスを可能とする構成となっている。このような構成をとることにより、光ディスク本体に触れることなく取り扱うことができ、埃や指紋などの汚れが付着する確率を減らすようにしている。

しかし、再生専用を前提とした光ディスク製品ではカートリッジを使用しないで、光ディスク本体のまま、光ディスク装置に装着するようにしたものが大半である。このような再生専用の光ディスクにおいては、光ディスクに埃や指紋などの汚れが付着する可能性が大きい。

また、記録可能である光ディスクにおいても、利便性の観点からカートリッジから光ディスクを取り出して利用する要請にも対応できるものがあり、この場合には、前記のカートリッジに対応していない光ディスク装置への対応が可能となる。しかしながら、カートリッジから光ディスクを取り出して利用するようにした場合には、装着可能な光ディスク装置の範囲は広がる利便性はあるが、埃や指紋が付着する可能性は大きくなる。

なお、光ディスクに付着した汚れを検出し、該汚れ部分は記録不可能な領域として取り扱うようにした技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００３−９９９２３号公報

ところで、前記特許文献１に記載の技術では、光ディスクに付着した汚れを、複数段階にレベル分けして検出することに関しては、配慮が払われていない。

しかしながら、特に、記録が可能である光ディスクでは、再生動作と記録動作とでユーザに警告すべき汚れレベルが異なり、汚れレベルを多段階に分けて詳細に検出し、ユーザに警告・指示できるようにすることが望ましい。

本発明は上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、記録あるいは再生に先立って光ディスクの埃、指紋など汚れ（物理的状態）を検出して、汚れレベルを複数段階に分けて判定し、その検出・判別結果と、再生または記録動作とに応じて、ユーザに適切なメッセージ内容を通知できるようにすることにある。

本願による代表的な１つの発明では、光ディスクに情報を記録し光ディスクから情報を再生する光ディスク装置において、レンズ位置の制御を行うフォーカスアクチュエータを駆動制御するフォーカスドライバと、このフォーカスドライバへ入力されるフォーカスエラー信号に基づくフォーカス指令値に、選択的に、所定のフォーカスオフセット値を加算するための手段と、前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光を検出する光検出手段と、この光検出手段の出力に基づき、前記光ディスク上の汚れのレベルを判別する汚れ判定手段とを備え、
記録または再生に先だって、光ディスク内の所定層に合焦されたことを確認した後、前記フォーカス指令値に前記フォーカスオフセット値を加算した信号により前記フォーカスドライバを動作させて、前記光ディスクの表面に合焦を行い、この状態での前記光検出手段の出力に基づき、前記汚れ判定手段により光ディスク上の汚れのレベルを判別するように、構成される。

本発明によれば、合焦点を光ディスクの表面に合わせた状態で、光ディスクの表面の汚れを検出するので、光ディスクの表面上の汚れのレベルを検出するために利用する光検出手段の出力信号の汚れ検出感度をアップさせることができ（例えば、データ／アドレス層に合焦させたときの汚れ検出感度に比して、検出感度を６ｄＢ程度アップさせることができ）、以って、汚れの検出精度が向上し、汚れの程度を複数段階にレベル分けして精度よく検出・判別することが可能となる。
また、汚れレベルの判別結果と、記録であるか再生であるかとによって、ユーザに通知するメッセージ内容を、その状況に応じた適切なものに選択して出力するので、ユーザに戸惑いを生じさせることなく、適切な指示内容を伝えることができ、ユーザフレンドリィなものとなる。
また、光検出手段を４つの受光部を備えた４分割型の光検出器とし、この光検出手段からの出力に基づくフォーカスエラー信号とトータル光量信号とを用いて、汚れのレベルを判別するので、汚れのレベルの検出精度が高まる。つまり、フォーカスエラー信号およびトータル光量信号のレベル値範囲に応じて、フォーカスエラー信号のレベルを用いて判定を行う領域と、トータル光量信号のレベルを用いて判定を行う領域とを、使い分けるようにすると、指紋による汚れのように、その汚れの程度の如何により、フォーカスエラー信号による検出感度が良好な汚れレベルと、トータル光量信号による検出感度が良好な汚れレベルとがある汚れに対しても、汚れの程度を複数段階にレベル分けして精度よく検出・判別することが可能となる。
また、光ディスクの装着後に、装置の学習処理（サーボ系学習処理）を行う前に、光ディスクの汚れのレベルを判別する処理を実行するようになすと、光ディスクの汚れ判定結果をユーザに素早く通知することができ、これによりユーザは光ディスクの汚れを拭き取るなどの汚れ対策を素早く講じることができ、使い勝手のよいものとなる。なお、フォーカスのサーボ系学習を行わずして、フォーカスエラー信号およびトータル光量信号を用いて汚れ検出を行うことに対しての精度が懸念されるが、サーボ系学習において６ｄＢ以上ものサーボ調整が行われることはまず少なく、汚れ検出感度においては十分な特性が得られる程度には、初期段階（製造段階）で調整が追い込まれていることが通常であるため、上記の精度における問題はない。
また、光ディスクの装着後に、光ディスクの汚れのレベルを判別する処理を実行する前に、装置の学習処理のうちのフォーカスエラー信号の振幅調整とトータル光量信号の振幅調整とを実行するようになすと、上記のように製造段階で調整が追い込まれていない装置であっても、光ディスク上の汚れの検出精度を向上させることができ、さらに、汚れ判定結果を比較的に早い段階でユーザに通知することもできる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る光ディスク装置の要部構成を示す図で、同図においては、フォーカス制御系、スピンドル制御系、スライド制御系の３系統の制御系を図示し、トラッキング制御系については図示を割愛してある。この図示していないトラッキング制御系も、光ディスク装置としては必須の制御系ではあるが、本発明の要旨とは直接関係しないので、以下の記述ではその説明を割愛する。

図１において、１は光ディスク、２はスピンドルモータ、３は、スピンドルモータを駆動制御するスピンドルモータドライバ、４は第１のフォーカス状態のレーザ焦点、５は第２のフォーカス状態のレーザ焦点、６はピックアップ部、７、８は、ピックアップ部６に搭載された図示せぬ対物レンズをフォーカス方向へ駆動するためのピックアップ部６内のレンズアクチュエータ部、９は、ピックアップ部６に搭載された４分割型の光検出器、１０は、ピックアップ部６を光ディスクの半径方向に移動させるメカニズムのリードスクリュガイド、１１は、ピックアップ部６を光ディスクの半径方向に移動させるメカニズムの駆動源としてのスライドモータ、１２はスライドモータドライバ、１３は、レンズアクチュエータ部７、８を駆動制御するフォーカスドライバ、１４〜１８は加算器、１９はスイッチ回路、２０はフォーカスオフセット値を書き替え可能に保持するフォーカスオフセット値保持部、２１は、光ディスクの汚れレベルを判別する汚れ判定部、２２は、ピックアップのフォーカス制御、ピックアップのスライド制御、スピンドルの回転制御を行うサーボ部、２３は装置全体の統括制御を司るシステムコントロール部、２４は出力端子、２５は入力端子である。

光検出器９は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４個の受光部から構成されており、レンズアクチュエータ部７、８の動作によって、光ディスク１の面と図示せぬ対物レンズとの距離が変移することにより変化する光ディスク１からの反射光（レーザ発光による反射光）を、４個の受光部Ａ〜Ｄで検出するようになっている。

加算器１４は、受光部Ａと受光部Ｂとの和信号を出力し、同じく加算器１６は、受光部Ｃと受光部Ｄとの和信号を出力する。デフォーカス状態によって、それぞれの加算器１４、１６の出力レベルが異なり、光ディスク１のデータ／アドレス層に対し合焦点となった場合は、それぞれの加算器１４、１６の出力レベルが同じになる。加算器１５は、加算器１４の出力と加算器１６の出力との差を演算するものであって、（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）（以下、これをＦＥ（Focus Error）信号（フォーカスエラー信号）と称す）を出力する。すなわち、加算器１５は、合焦点である場合は零値を、正にデフォーカスの場合は正の値を、負にデフォーカスの場合は負の値を、それぞれ出力する。

一方、加算器１７は、加算器１４の出力と加算器１５の出力との和を演算するものであって、（Ａ＋Ｂ）＋（Ｃ＋Ｄ）（以下、これをＴＱＬ（Total Quantity of Light）信号（トータル光量信号）と称す）を出力する。

フォーカス制御は、ＦＥ信号を用いて、図示せぬ対物レンズの位置（対物レンズによる合焦点）のフィードバック制御を行うことによってなされ、これにより、対物レンズによる合焦点が常に所望位置となるように制御が行われる。このフォーカス制御の動作は、まず、ＴＱＬ信号が所定値以上になることを検出した後に実行される。すなわち、ＴＱＬ信号によりフォーカス制御が行える範囲になったことをサーボ部２２が認識すると、次に、サーボ部２２は、ＦＥ信号が、合焦点では信号値は零を、正にデフォーカスでは信号値は正の値を、負にデフォーカスでは負の値を出力していることから、ＦＥ信号が常時零になるように、ＦＥ信号に基づくフォーカス指令値（フォーカス制御指令値）２６を加算器１８を介してフォーカスドライバ１３に出力し、これにより、フォーカスドライバ１３を介してレンズアクチュエータ部７、８を駆動して、図示しない対物レンズによる合焦点のフィードバック制御を行う。なお、このときスイッチ回路１９はＯＦＦとされている。

スライドモータ１１とリードスクリュガイド１０は、ピックアップ部６を光ディスク１の半径方向へ移動させることにより、システムコントロール部２３から指示されるべき位置へのアクセスを行う。すなわち、スライドモータドライバ１２は、サーボ部２２からのスライド制御信号（スライド制御指令値）により、正回転あるいは逆回転の指示および駆動速度の信号を受けて、スライドモータ１１へ駆動信号を与える。

スピンドルモータ２は、光ディスク１を定速で回転させるために、ここでは図示しないスピンドル角速度情報をサーボ部２２へフィードバックし、目標角速度との誤差信号であるスピンドル制御信号（スピンドル制御指令値）をスピンドルドライバ３へ入力して、このスピンドル制御信号に基づきスピンドルドライバ３はスピンドルモータ２を回転駆動する。ここで、スピンドル角速度は、ピックアップ部６に対して線速度一定、あるいは角速度一定の両制御があるが、本願ではいずれであっても良い。

次に、光ディスク１の汚れによってどのような問題を生じるか説明する。記録と再生によって、光ディスク１の汚れレベルによって生じる問題は異なったものとなる。

まず、再生の場合は、光ディスク１の情報記録層に対して物理的な変化を与えないレベルのレーザ光を照射し、この照射レーザ光の反射光より得られる信号により、情報を読み取るようになっている。再生の場合には、情報信号に例えば強力な読み取り間違い訂正機能が考慮されてあって、光ディスク１に程度の低い汚れがあった場合の読み取りミスにおいても、上記の訂正機能により情報が修復されるようになっている。一方、光ディスク１に程度の高い汚れがあった場合には、上記の訂正機能の能力を超える読み取りミスが発生し、情報欠落が発生する。しかし、再生の場合には、汚れを取り除くことにより、再度再生を行えば問題はなくなり、再生リカバリーが対応でき、大きな問題とはならない。

これに対し、記録の場合は、光ディスク１の情報記録層に対して物理的な変化を与えるレベルの高パワーのレーザ光を照射し、情報を刻印する。しかし、光ディスク１に汚れがあると、この汚れのために、記録に必要なレーザパワーが不足することにより、不完全な記録がなされる。したがって、特に記録に先立って、光ディスク１の埃、指紋などを代表とする汚れを確認し、記録に問題がある汚れの場合には、ユーザに警告を発して、光ディスク１の汚れを取り去るなどの対処を促すことは重要である。

本発明は、記録と再生が可能である光ディスク装置において、光ディスク１の汚れ状態を多段階にレベル分けして検出・判別し、この汚れレベルの判別結果と、記録であるか再生であるかとによって、汚れに対する対処動作と、ユーザに通知するメッセージ内容とを適切に行うようにしたものである。すなわち例えば、記録であれば、記録中必ず問題は発生するという汚れレベルや、汚れの上から強制記録すれば、なんとか記録も成功するという汚れレベルなどを、細かく分けて判別する。あるいはまた、記録動作には問題であるが再生動作であれば、問題ないという光ディスクの汚れレベルなどを、細かく分けて判別する。

上記の光ディスク１の汚れの検出・判別を実行するために、図１に示した本実施例では、前記したフォーカス制御によってデータ／アドレス層に合焦点が得られた状態とした後、所定距離だけフォーカスオフセットさせて、光ディスク１の表面に対して合焦点をとらせ、この状態で光ディスク１の表面の汚れの有無の検出や、検出された汚れのレベルの判別を行うようになっている。ここで、上記した所定距離は、固定値、あるいは、光ディスクの種類毎に上記固定値を変更した値などを用いるようにされる。

図２に、光ディスク１の構造と汚れの関係の１例を示す。図２に示した本例では、光ディスク１は、少なくとも、透明層３１と、データ／アドレス層３２とをもつものとなっている。ここで、光ディスクの種類によっては、複雑な多層構造からなる光ディスクも存在するが、ここでは説明を簡略化する都合上、図２のような構造の光ディスクの場合を例にとって説明する。なお、本発明において適用される光ディスクの構造は、特に限定されるものではない。

図２に示すように、指紋や埃などの汚れ３３は、透明層３１の表面に付着する。しかし、フォーカスサーボではデータ／アドレス層３２に対して合焦がとられることから、汚れ３３に対してはデフォーカスされていることになる。すなわち、指紋や埃などの汚れ３３に対して、検出感度が低下していることになる。そこで、データ／アドレス層３２に対して合焦がなされたことを確認した後、データ／アドレス層３２から透明層３１の表面までの距離Ｄ１に相当する分だけフォーカスオフセットをさせることにより、光ディスク１の表面上に合焦点を持ってくることができる。

図３と図４を用いて、本実施例の効果を説明する。図３、図４は、光ディスク１の１回転中に汚れ３３が１つ存在する場合のＴＱＬ検出波形を表しており、図３は、データ／アドレス層３２に対して合焦した場合の汚れ３３に対する検出信号であり、図４は、光ディスク１の表面（透明層３１の表面）に対して合焦した場合の汚れ３３に対する検出信号である。データ／アドレス層３２に合焦した場合は、図３に示すように、汚れ検出としては感度が低く検出されるが、汚れ検出を行うときに限って上記したようにフォーカスオフセットするようになせば、図４に示すように、信号感度をアップさせることができ（例えば、データ／アドレス層３２に合焦させたときの汚れ検出感度に比して、検出感度を６ｄＢ程度アップさせることができ）、これにより、汚れを多段階にレベル分けして判定することが、容易に実施可能となる。

なお、ここでは図示していないが、光ディスク１の表面（透明層３１の表面）に対して合焦した場合には、ＦＥ信号も同様に、汚れに対する検出感度をアップさせることができる。

上述したフォーカスオフセットを行って光ディスク１の表面に合焦させ、光ディスク１の汚れを検出し、汚れのレベルを判別するために、図１に示した本実施例の構成では、ユーザが光ディスク１を装着して記録または再生を指示すると、まず、入力端子２５から、記録または再生に先立って、光ディスク１の汚れ検出動作を行う指令がシステムコントロール部２３に入力される。これを受けてシステムコントロール部２３は、スイッチ回路１９がＯＦＦの状態で通常のフォーカス制御をまず実行させ、然る後、スイッチ回路１９をＯＮにして、フォーカスオフセット値保持部２０に保持されているフォーカスオフセット値２７を、前記したＦＥ信号に基づくフォーカス指令値２６が入力されている加算器１８に対して出力させ、これにより、加算器１８においてフォーカス指令値２６にフォーカスオフセット値２７を加算した信号が、フォーカスドライバ１３に対して出力されるようにする。なお、フォーカスオフセット値２７が加算されるタイミングは、光ディスク１のデータ／アドレス層３２に合焦が行われた後に、必ず行われるようにされる。これは、データ／アドレス層３２に合焦を行わないと、合焦点の確認がとり難いためである。

ここで、フォーカスオフセット値保持部２０から出力されるフォーカスオフセット値２７としては、光ディスク１の種別を認識するなどのシーケンスの後であれば、あらかじめ光ディスクの種類別毎に応じた適切なフォーカスオフセット値２７をフォーカスオフセット値保持部２０が持ち得るので、光ディスクの種別毎に異なるフォーカスオフセット値２７を出力することが可能である。あるいは、フォーカスオフセット値２７は固定オフセット値であっても良い。

次に、本発明の実施例２について、図５を用いて説明する。本実施例は、光ディスク１の汚れのうち、付着し易く、かつ問題となる指紋などの濃さの程度（レベル）を、段階的に的確に判定するための手法にかかわるものである。なお、本実施例の光ディスク装置の構成は、図１に示した実施例１と同様である。

図５は、横軸に指紋の濃さを数値で表現している。指紋を毎回同じレベルに付けるということは非常に困難であるので、ここでは例えば、インクジェットプリンタなどにより、微少なインクの粒子を光ディスク１に吹きかけて、濃淡（グラディエーション）印刷を光ディスク１に施して観測した例を示している。図５の左縦軸はＴＱＬの微分振幅レベルを、図５の右縦軸はＦＥの微分振幅レベルを示している。

図５に示す通り、濃い指紋レベルの範囲（図５中のレベル「Ｂ」領域）においては、ＴＱＬ信号は、指紋部分を通過したときに検出されるレベルがほぼ線形となるように指紋検出感度が得られているが、薄い指紋レベルの範囲（図５中のレベル「Ａ」領域）においては、急激に指紋検出感度が低下してしまい、レベル「Ａ」領域の汚れに対しては、ＴＱＬ信号による汚れ検出では判別精度が著しく劣化する。

これに対し、ＦＥ信号は、薄い指紋レベルの範囲（図５中のレベル「Ａ」領域）においては、指紋部分を通過したときに検出されるＦＥレベルがほぼ線形となるように指紋検出感度が得られているが、濃い指紋レベルの範囲（図５中のレベル「Ｂ」領域）においては、急激に指紋検出感度が低下してしまい、レベル「Ｂ」領域の汚れに対しては、ＦＥ信号による汚れ検出では判別精度が著しく劣化する。

そこで本実施例では、広範囲のダイナミックレンジにて、指紋などの汚れにおける汚れレベル判定の精度を確保するために、ＦＥ信号のレベル値範囲とＴＱＬ信号のレベル値範囲とに応じて、ＦＥ信号のレベルを用いて判定を行う領域（例えば図５中のレベル「Ａ」領域）と、ＴＱＬ信号のレベルを用いて判定を行う領域（例えば図５中のレベル「Ｂ」領域）とを、使い分けるようにしている。すなわち、ＦＥ信号とＴＱＬ信号の双方の線形領域のみを、それぞれ選択的に汚れのレベル判定のために利用し、これにより多段階にわたって指紋などの汚れのレベルを精度よく判定するようにしている。

いまここで、説明の便宜上、汚れ度合いを４パターンに分割し、汚れレベルが少ない方から順に、レベル「１」汚れ、レベル「２」汚れ、レベル「３」汚れ、レベル「４」汚れであるとする。本発明では、このように汚れ度合いを広範囲に多段階で検出（ここでは、レベル「１」〜「４」の汚れを検出）するようにしており、このように多段階にレベル分けして汚れの検出・判別を行うようになすと、例えば、レベル「１」の汚れでは、「記録も再生も可能であるが、光ディスクをクリーンした方が望ましい」、レベル「２」の汚れでは、「記録マージンは少ないが記録することが可能であり、この状態で記録するならば記録品質は保障できない、記録するならば光ディスクをクリーンすることを奨める」、レベル「３」の汚れでは、「記録は不可能であり、当該光ディスクに記録する場合は必ず光ディスクをクリーンにしなければならない、しかし再生の場合は、再生マージンが低下するが、このまま再生しても大きな問題ない」、レベル「４」の汚れでは、「記録、再生いずれの場合においても、光ディスクをクリーンにしなければならない」、などのように、汚れレベルの判別結果と、記録であるか再生であるかとによって、ユーザに通知するメッセージ内容を、その状況に応じた適切なものに選択して出力することが可能となる。よって、ユーザに戸惑いを生じさせることなく、適切な指示内容（適切な告知内容、警告内容）を伝えることができ、ユーザフレンドリィな装置とすることができる。

なお、ユーザに通知する上記メッセージは、警音を伴った画面上での表示メッセージであっても、合成音声による音声メッセージであっても、あるいは表示メッセージと音声メッセージの両者であってもよい。図１中の出力端子２４からは、汚れ判定部２１による汚れレベルの判別結果が出力され、これを受けたシステムコントロール部２３は、装着された光ディスク１に対してこれから記録を行うのか再生を行うのかを加味して、上述したようなメッセージ内容を選択して、図示せぬ表示部を用いてメッセージを表示せたり、図示せぬ音声出力部を用いてメッセージを音声出力させる。

図６は、ＦＥ信号とＴＱＬ信号とを用いて多段階の汚れレベル判別を行う汚れ判定部２１の構成の１例を示している。図６において、４１はＦＥ信号入力端子、４２はＴＱＬ信号入力端子、４３、４４は微分器、４５はＴ１ホールド回路、４６はＴ２ホールド回路、４７、４８はレベル＆時間検出器、４９、５０は比較器、５１は汚れ判定回路、５２は比較器４９の判定レベルを設定する電位、５３は比較器５０の判定レベルを設定する電位であり、２４は汚れレベルの判定結果を出力する前記した出力端子である。

また、図７、図８は、図６中の微分器、ホールド回路の動作波形例を示しており、この図７、図８においては、光ディスク１の１回転中に汚れが１つ存在する場合のＴＱＬ検出波形、ＦＥ検出波形をそれぞれ表している。なお、以下の動作説明にあたり、光ディスク１の汚れが、図５中のレベル「Ａ」領域の汚れ（程度の低い汚れ、指紋の場合）であると仮定する。

ＦＥ信号入力端子４１にはＦＥ信号が入力され、ＴＱＬ信号入力端子４２にはＴＱＬ信号が入力され、それぞれの信号は微分器４３、４４によりそれぞれの信号の変化量が検出されて、Ｔ１ホールド回路４５、Ｔ２ホールド回路４６へとそれぞれ出力され、Ｔ１ホールド回路４５、Ｔ２ホールド回路４６では、それぞれ微分信号のピークをホールドする。ホールド回路Ｔ１、Ｔ２のホールド時間は、ＦＥ信号とＴＱＬ信号とでそれぞれ独立に設定可能であって、汚れ検出判定仕様によって適宜に変更される構成になっている。

次に、それぞれのホールド信号は、対応するレベル＆時間検出器４７、４８に入力されて、レベル＆時間検出器４７では、汚れ検出時間Ｔｆｅ、汚れによるＦＥ信号の最大レベルＶｆｅ、汚れによるＦＥ信号の平均レベルなどが検出され、レベル＆時間検出器４８では、汚れ検出時間Ｔｔｑｌ、汚れによるＴＱＬ信号の最大レベルＶｔｑｌ、汚れによるＴＱＬ信号の平均レベルなどが検出される。さらに、上記それぞれのホールド信号は、比較器４９、５０へもそれぞれ入力されて、ＦＥ信号のレベルを用いて判定を行う領域（例えば図５中のレベル「Ａ」領域）であるか、ＴＱＬ信号のレベルを用いて判定を行う領域（例えば図５中のレベル「Ｂ」領域）であるかの、領域判定が行われる（すなわち、ＦＥ信号、ＴＱＬ信号のレベル値範囲に応じて（最大レベルが設定された判定レベルを超えているか否かに応じて）、ＦＥ信号のレベルを用いて判定を行う領域であるか、ＴＱＬ信号のレベルを用いて判定を行う領域であるかの判定が行われる）。

次に、汚れ判定回路５１は、ＦＥ信号のレベルを用いて判定を行う領域か、ＴＱＬ信号のレベルを用いて判定を行う領域かの（例えば、図５のレベル「Ａ」領域か、レベル「Ｂ」領域かの）、領域判定結果を踏まえ、汚れによるＦＥ信号またはＴＱＬ信号の最大レベルと平均レベル、検出時間を用いて、光ディスク１上の汚れレベルの判別（判定）を行う。

図７、図８に示した例は、光ディスク１の円周上の１箇所に、図５中のレベル「Ａ」領域の汚れ（程度の低い汚れ、指紋の場合）をプリントした場合の、ＦＥ、ＴＱＬ信号波形であり、図７、図８から明らかなように、ＴＱＬ信号の微分波形およびホールド波形の振幅値は、ＦＥ信号のそれに比較して小さい特性となる。ここでは、汚れ判定回路５１は、ＦＥ信号のレベルを用いて判定を行う領域であると認知して、汚れ検出時間Ｔｆｅ、汚れの最大レベルＶｆｅおよび平均レベルを、汚れレベルを判定するための情報として使用する。

汚れ判定回路５１からの判定信号は、例えばアナログ値として、汚れ判定に比例した電位として、出力端子２４から出力される。

なお、上述した本実施例においては、前記実施例１と同様に、光ディスク１の表面に合焦させた状態で汚れの検出・判別を行うようにしているが、本実施例のＦＥ信号とＴＱＬ信号の双方の線形領域のみを、それぞれ選択的に汚れのレベル判定のために利用する手法は、光ディスク１のデータ／アドレス層３２に合焦させて、汚れの検出・判別を行うようにした場合にも有効な手法である。光ディスク１のデータ／アドレス層３２に合焦させた場合にも、信号レベルの相対値は小さくなるものの、図５と同様の特性でＴＱＬ、ＦＥの微分振幅レベルは示される。

次に、本発明の実施例３について、図９、図１０を用いて説明する。図９は、本発明の実施例３に係る光ディスク装置の要部構成を示す図で、同図においては、前記した図１と同様に、トラッキング制御系については図示を割愛してある。なお、図９において、前記した図１と同一の構成要素や信号については同一符号を付し、その説明は重複を避けるために省略する。

図９において、６０は、光ディスク１のアドレスリード用のフォーカスオフセット学習結果であるアドレスフォーカスオフセット値を保持するアドレスフォーカスオフセット値保持部、６１は、光ディスクのデータリード用のフォーカスオフセット学習結果であるデータフォーカスオフセット値を保持するデータフォーカスオフセット値保持部、６２は、アドレスリードとデータリードなどで切り替えられるスイッチ回路、６３、６４は可変利得設定可能であるアンプ、６５、６６は可変オフセット電位設定可能であるオフセット設定部、６７、６８は加算器である。

本実施例の動作説明の前に、光ディスク１のフォーカスオフセット学習調整について説明する。記録可能な光ディスク１のデータ／アドレス層３２は、大別して、凹凸部分と、アモルファス非結晶／結晶部分とからなり、凹凸部分がアドレス部となり、非結晶／結晶部分がデータ部となっている。そのため、アドレス部のリードが最適なフォーカス条件と、データ部のリードが最適なフォーカス条件は異なるケースが一般的である。

光ディスク１からアドレスを読みながら検索を行うシーク動作においては、アドレスリードに最適なアドレスフォーカスオフセットを施した状態でフォーカス制御を行い、データを主に読み出しあるいは書き込みを行う動作においては、データリードに最適なデータフォーカスオフセットを施した状態でフォーカス制御を行う。

アドレスフォーカスオフセット値およびデータフォーカスオフセット値の最適設定は、光ディスク１への記録や再生に先立って行われるものであり、また、それぞれのオフセット値は、光ディスク１の種別毎の媒体依存性が大であることから、光ディスク１を装置に装着する毎に行う必要がある。

アドレスフォーカスオフセット学習は、アドレス部が最良に読み込める焦点と、ＦＥ信号のフィードバック制御だけで算出される焦点との差分が、アドレスフォーカスオフセット値であり、フォーカスオフセット値を所定オフセット毎に増減して、アドレスリードの最良点を検索することによる学習方法である。また、データフォーカスオフセット学習も、同様に、データ部が最良に読み込める焦点と、ＦＥ信号のフィードバック制御だけで算出される焦点との差分が、データフォーカスオフセット値であり、フォーカスオフセット値を所定オフセット毎に増減して、データリードの最良点を検索することによる学習方法である。

前記それぞれのフォーカスオフセット学習により算出されたアドレスフォーカスオフセット値、データフォーカスドオフセット値は、それぞれの保持部６０、６１に書き替え可能に保持されている。スイッチ回路６２がＬ１側に切り換えられて（接続して）いる場合は、アドレスフォーカスオフセット値が加算器１８に加算され、サーボ部２２からのフォーカス指令値２６にアドレスフォーカスオフセット値が反映される。また、スイッチ回路６２がＬ２側に切り換えられている場合は、データフォーカスオフセット値が加算器１８に加算され、サーボ部２２からのフォーカス指令値２６にデータフォーカスオフセット値が反映される。また、スイッチ回路６２がＬ０側に切り換えられている場合は、アドレスフォーカスオフセット値やデータフォーカスオフセット値は、加算器１８には加算されない。

ところが、上記したようなそれぞれのフォーカスオフセット学習動作には、時間を必要とするため、光ディスク１を装着後にユーザに待ち時間を強いることになる。

さらに、フォーカス制御に関連した、前記フォーカスオフセット学習とは別の学習（ＦＥ信号学習、ＴＱＬ信号学習）について説明する。ＦＥ信号およびＴＱＬ信号は、光学ピックの特性バラツキおよび光ディスク１の反射特性のバラツキにより、振幅値およびオフセット値のバラツキが発生する。そこで、記録／再生に先立って、上記の振幅およびオフセットの調整を行う必要性がある。

まず、ＦＥ信号の振幅調整は、図９中のアンプ６３により、ＴＱＬ信号の振幅調整は、図９中のアンプ６４により、各アンプ利得をそれぞれ変更することにより調整を行い、フォーカスを負のデフォーカスから正のデフォーカスまでスイープしたときの振幅値が規定範囲になるように、システムコントロール部２３からのアンプ利得調整信号６９により、振幅値が調整される。また、ＦＥ信号のオフセットの調整においては、図９中のオフセット設定部６５により、ＴＱＬ信号のオフセットの調整においては、図９中のオフセット設定部６６により、設定すべきオフセット値をそれぞれ変更することにより、オフセット調整を行う。各オフセット調整の制御は、システムコントロール部２３からのオフセット調整信号７０に基づいて行われる。

以上のように、フォーカス制御だけにおいても、記録、再生を行う前に行う調整動作、学習動作（これらの調整、学習をまとめて、本明細書ではサーボ系学習と呼ぶ）の内容は多く、また、これらの処理に必要とする時間も多くかかって、光ディスク１を装着後にユーザに相当の待ち時間を強いることになる。さらに、上記のサーボ系学習が終了後に、光ディスク１の汚れレベルの検出・判別を行って、光ディスク１をクリーンにして下さいという警告が発せられた場合には、ユーザは光ディスク１を外して汚れを除去し、光ディスクを再装着することになるが、この再装着時にも再びサーボ系学習の動作処理を行うことになるので、ユーザの使い勝手を悪くする要因となる。

そこで、本実施例では、記録または再生に先立って光ディスク１の汚れレベルを多段階にわたって検出・判別する動作シーケンスを、前記したフォーカスのサーボ系学習よりも先に行うことにより、迅速に汚れレベルを検出するようにしている。

次に、本実施例の動作シーケンスを、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例の光ディスク装置における、光ディスクが装着されてから記録／再生可能状態の確認までの、処理フローを示している。

光ディスク１を装置に装着すると（ステップＳ７１）、ピックアップ部６は光ディスク１の最内周へ位置付けられる（ステップＳ７２）。これは、光ディスク１は最内周から外周に向かって再生、記録を行うため、最内周がスタート位置であるためである。次に、スピンドルモータ２を起動し（ステップＳ７３）、ＦＥ信号のみに基づくフィードバック制御によるフォーカス合わせ（合焦）を行う（ステップＳ７５）。このとき、図９中のスイッチ回路１９はＯＦＦ、スイッチ回路６２はＬ０側に切り換えられている。次に、光ディスク１の表面に合焦点を持ってくるため、スイッチ１９をＯＮに切り換えて、前記したフォーカスオフセット値２７を加算器１８に出力して、前記したフォーカス指令値２６にフォーカスオフセット値２７を加算する（ステップＳ７６）。

次に、ＴＱＬ信号の検出、ＦＥ信号の検出を行って（ステップＳ７７、ステップＳ７８）、光ディスク１の汚れレベルの判定を行う（ステップＳ７９）。そして、光ディスク１の全面にわたって汚れの検出・判別を行うため、スライダをディスク外周半径方向へ移動させながら（ステップＳ８０）、ディスク最外周に至るまで（ステップＳ８１でＹＥＳとなるまで）、汚れの検出・判別動作が続けられる（ステップＳ７７〜ステップＳ８１）。なお、汚れを検出しているときには、図示しないトラッキング制御は、制御を外した状態で、半径方向に対し所定間隔を維持した一筆書きスキャンを行って、光ディスク１全体の汚れ検出を行うようにされる。この間の時間は短時間が望ましいが、あまり高速に行うとディスクスキャン抜けが発生する。そこで、スキャン密度は、ディスクの回転速度とスライダの移動速度で調整できるので、検出することが必要な汚れの大きさに応じて（検出が必要な汚れのスキャン抜けがないように）、上記それぞれの速度を調整することでスキャン密度を調整する。

以上の光ディスク１全面の汚れ検出・判別処理を終了した後に、前記したフォーカスのサーボ系学習の処理を行い（ステップＳ８２）、この後、装置が記録／再生が可能な状態であることを確認して（ステップＳ８３）、図１０に示した処理フローを終了する。

このように本実施例では、サーボ系学習処理を行う前に、光ディスク１の汚れのレベルを判別する処理を実行するので、光ディスク１の汚れの判定結果をユーザに素早く通知することができ、これによりユーザは光ディスクの汚れを拭き取るなどの汚れ対策を素早く講じることができ、使い勝手のよいものとなる。ここで、フォーカスのサーボ系学習を行わずして、ＦＥ信号およびＴＱＬ信号を用いて汚れ検出を行うことに対しての精度が懸念されるが、サーボ系学習において６ｄＢ以上ものサーボ調整が行われることはまず少なく、汚れ検出感度においては十分な特性が得られる程度には、初期段階（製造段階）で調整が追い込まれていることが通常であるため、上記の精度における問題はない。

なお、本実施例では、サーボ系学習としてフォーカスオフセット学習、ＦＥ／ＴＱＬ振幅調整、ＦＥ／ＴＱＬオフセット調整について述べたが、別のサーボ系学習処理（調整処理含む）であってもかまわない。少なくとも、処理時間が長く必要とされる光ディスク制御に関連した学習処理は、光ディスク１の汚れ検出の後に、処理を行うような動作シーケンスを組み上げることが望ましい（全ての学習に優先して光ディスク１の汚れ検出を行うことが望ましい）。

次に、本発明の実施例４について、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の実施例３に係る光ディスク装置における、光ディスクが装着されてから記録／再生可能状態の確認までの、処理フローを示している。なお、図１１において、前記した図１０の処理ステップと同一の処理ステップには、同一ステップ番号を付し、その説明は重複を避けるために省略する。

本実施例の処理フローが、図１０に示し前記した実施例３の処理フローと相違するのは、ステップＳ７５のフォーカス合わせの前に、つまり、光ディスクの汚れを検出・判別する処理の前に、ＦＥ信号、ＴＱＬ信号それぞれ振幅調整を行う処理を、ステップＳ７４で行うようにし、ステップＳ８２’では、ＦＥ／ＴＱＬ振幅調整を除く、他のサーボ系学習を行うようにした点にある。つまり、本実施例では、前記したフォーカスのサーボ系学習のうち、ＦＥ／ＴＱＬ信号の振幅調整だけは、光ディスクの汚れ検出の前に行うようにすることで、製造段階で調整が追い込まれていない装置（粗調の製造ラインによる装置）であっても、光ディスク上の汚れの検出精度を向上させることができ、さらに、汚れ判定結果を比較的に早い段階でユーザに通知することもできる。

本発明の実施例１に係る光ディスク装置の要部構成図である。 光ディスクとその表面上の汚れとを示す説明図である。 光ディスクのデータ／アドレス層に合焦したときの、汚れに対応するＴＱＬ検出波形例を示す説明図である。 光ディスクの表面に合焦したときの、汚れに対応するＴＱＬ検出波形例を示す説明図である。 指紋の濃さレベルと、ＦＥ信号およびＴＱＬ信号による指紋検出感度との関係を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る光ディスク装置で用いる、汚れ判定部の構成例を示すブロックである。 図６中のＴＱＬ系の微分器、ホールド回路の動作波形例を示す説明図である。 図６中のＦＥ系の微分器、ホールド回路の動作波形例を示す説明図である。 本発明の実施例３に係る光ディスク装置の要部構成図である。 本発明の実施例３に係る光ディスク装置における、処理フロー例を示すフローチャートである。 本発明の実施例４に係る光ディスク装置における、処理フロー例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 光ディスク
２ スピンドルモータ
３ スピンドルモータドライバ
４ 第１のフォーカス状態のレーザ焦点
５ 第２のフォーカス状態のレーザ焦点
６ ピックアップ部
７ ８ レンズアクチュエータ部
９ 光検出器
Ａ〜Ｄ 受光部
１０ リードスクリュガイド
１１ スライドモータ
１２ スライドモータドライバ
１３ フォーカスドライバ
１４〜１８ 加算器
１９ スイッチ回路
２０ フォーカスオフセット値保持部
２１ 汚れ判定部
２２ サーボ部
２３ システムコントロール部
２４ 出力端子
２５ 入力端子
３１ 透明層
３２ データ／アドレス層
４１ ＦＥ信号入力端子
４２ ＴＱＬ信号入力端子
４３、４４ 微分器
４５ Ｔ１ホールド回路
４６ Ｔ２ホールド回路
４７、４８ レベル＆時間検出器
４９、５０ 比較器
５１ 汚れ判定回路
５２ 比較器４９のレベルを設定する電位
５３ 比較器５０の判定レベルを設定する電位
６０ アドレスフォーカスオフセット値保持部
６１ データフォーカスオフセット値保持部
６２ スイッチ回路
６３、６４ アンプ
６５、６６ オフセット設定部
６７、６８ 加算器

Claims (10)

1. 光ディスクに情報を記録し光ディスクから情報を再生する光ディスク装置であって、
   レンズ位置の制御を行うフォーカスアクチュエータを駆動制御するフォーカスドライバと、
   このフォーカスドライバへ入力されるフォーカスエラー信号に基づくフォーカス指令値に、選択的に、所定のフォーカスオフセット値を加算するための手段と、
   前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光を検出する光検出手段と、
   この光検出手段の出力に基づき、前記光ディスク上の汚れのレベルを判別する汚れ判定手段とを備え、
   記録または再生に先だって、光ディスク内の所定層に合焦されたことを確認した後、前記フォーカス指令値に前記フォーカスオフセット値を加算した信号により前記フォーカスドライバを動作させて、前記光ディスクの表面に合焦を行い、この状態での前記光検出手段の出力に基づき、前記汚れ判定手段により光ディスク上の汚れのレベルを判別することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記汚れ判定手段によって複数段階にレベル分けして汚れの状態を判別し、この判別結果と、記録であるか再生であるかとによって、ユーザに通知するメッセージ内容を変えることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記光検出手段は４つの受光部を備えた４分割型の光検出器であり、この光検出手段からの出力に基づくフォーカスエラー信号とトータル光量信号とを用いて、前記汚れ判定手段が汚れのレベルを判別することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項３に記載の光ディスク装置において、
   前記汚れ判定手段は、前記フォーカスエラー信号および前記トータル光量信号のレベル値範囲に応じて、前記フォーカスエラー信号のレベルを用いて判定を行う領域と、前記トータル光量信号のレベルを用いて判定を行う領域とを、使い分けることを特徴とする光ディスク装置。
5. 光ディスクに情報を記録し光ディスクから情報を再生する光ディスク装置であって、
   前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光を検出するための、４つの受光部を備えた４分割型の光検出手段と、
   この光検出手段の出力に基づき、前記光ディスク上の汚れのレベルを判別する汚れ判定手段とを備え、
   記録または再生に先だって、光ディスク内の所定層に合焦を行い、この状態での前記光検出手段の出力に基づくフォーカスエラー信号とトータル光量信号とを用いて、前記汚れ判定手段により光ディスク上の汚れのレベルを判別することを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項５に記載の光ディスク装置において、
   前記汚れ判定手段は、前記フォーカスエラー信号および前記トータル光量信号のレベル値範囲に応じて、前記フォーカスエラー信号のレベルを用いて判定を行う領域と、前記トータル光量信号のレベルを用いて判定を行う領域とを、使い分けることを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクの装着後に、装置の学習処理を行う前に、前記光ディスクの汚れのレベルを判別する処理を実行することを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクの装着後に、前記光ディスクの汚れのレベルを判別する処理を実行する前に、装置の学習処理のうちのフォーカスエラー信号の振幅調整とトータル光量信号の振幅調整とを実行することを特徴とする光ディスク装置。
9. 光ディスクに情報を記録し光ディスクから情報を再生する光ディスク装置のディスク汚れ検出方法であって、
   前記光ディスクに照射したレーザ光の反射光を検出するための、４つの受光部を備えた４分割型の光検出手段と、
   この光検出手段の出力に基づき、前記光ディスク上の汚れのレベルを判別する汚れ判定手段とを備え、
   記録または再生に先だって、前記光ディスクの表面に合焦を行い、この状態での前記光検出手段の出力に基づくフォーカスエラー信号とトータル光量信号とを用いて、前記汚れ判定手段により光ディスク上の汚れのレベルを判別することを特徴とする光ディスク装置のディスク汚れ検出方法。
10. 請求項９に記載の光ディスク装置のディスク汚れ検出方法において、
    前記汚れ判定手段は、前記フォーカスエラー信号および前記トータル光量信号のレベル値範囲に応じて、前記フォーカスエラー信号のレベルを用いて判定を行う領域と、前記トータル光量信号のレベルを用いて判定を行う領域とを、使い分けることを特徴とする光ディスク装置のディスク汚れ検出方法。

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